歯周組織工学への応用を目的とした、ヒアルロン酸でコーティングされたシンバスタチン含有PLGAナノファイバーの調製と特性評価

Preparation and characterization of PLGA nanofibers containing simvastatin coated with hyaluronic acid for using in periodontal tissue engineering.

抄録

歯周病は、軟組織の欠損につながる可能性がある。組織工学は、損傷した組織の機能的な代替品を提供することができる。近年、エレクトロスパンナノファイバーは、組織工学やドラッグデリバリーへの応用に大きな関心を集めている。スタチンは、歯周組織の増殖と再生に良い影響を与えることが明らかになっています。本研究では，エレクトロスピニング法を用いて，シンバスタチンを担持したポリ乳酸-グリコール酸ナノファイバー（SIM-PLGA-NF）を作製した。SIM-PLGA-NFを作製するための最適条件（PLGA濃度30wt%、電圧15kV、流速1.5ml/h）を2要因設計で求めた。最適化されたSIM-PLGA-NF（直径640.2±32.5nm、シンバスタチン内包効果99.6±1.5％）は、線維芽細胞との適合性を向上させ、歯周組織工学用足場として応用するために、1％w/vヒアルロン酸溶液で表面修飾された（1％HA- SIM-PLGA-NF）。HA-SIM-PLGA NFは、SEM、FTIRおよびXRDを用いて分析した。1%HA- SIM-PLGA-NFは，ECMに類似した均一でビーズのない，織り込まれた形態をしていた。SIM-PLGA-NFの機械的性能と、これらのナノファイバーからのシンバスタチンの放出プロファイルも、HAでコーティングした後に大きく改善された。In vitroの細胞実験では、1%HA-SIM-PLGA-NFの表面では、線維芽細胞の増殖、接着、分化が積極的に促進された。これらの結果は、1%HA-SIM-PLGA-NFを歯周組織工学の足場として応用できる可能性を示している。この記事は著作権により保護されています。無断転載を禁じます。

Periodontal diseases can lead to soft tissue defects. Tissue engineering can provide functional replacements for damaged tissues. Recently, electrospun nanofibers have attracted great interest for tissue engineering and drug delivery applications. This has been revealed that statins exhibit positive impacts on the proliferation and regeneration of periodontal tissues. Electrospun simvastatin loaded poly (lactic-co-glycolic acid) (SIM-PLGA-NF) were prepared using electrospinning technique. Optimal conditions for preparation of SIM-PLGA-NF (PLGA concentration of 30 wt%, voltage of 15 kV, and flow rate of 1.5 ml h ) were identified using a 2 factorial design. The optimized SIM-PLGA-NFs (diameter of 640.2±32.5 nm and simvastatin entrapment efficacy of 99.6±1.5%) were surface modified with 1% w/v hyaluronic acid solution (1%HA- SIM-PLGA-NF) to improve their compatibility with fibroblasts and potential application as a periodontal tissue engineering scaffold. HA-SIM-PLGA NFs were analyzed using SEM, FTIR and XRD. 1%HA- SIM-PLGA-NF had uniform, bead-free and interwoven morphology, which is similar to the ECM. The mechanical performance of SIM-PLGA-NFs and release profile of simvastatin from these nanofibers have been also greatly improved after coating with HA. In vitro cellular tests showed that the proliferation, adhesion and differentiation of fibroblast cells positively enhanced on the surface of 1%HA- SIM-PLGA-NF. These results demonstrate the potential application of 1% HA-SIM-PLGA-NFs as a scaffold for periodontal tissue engineering. This article is protected by copyright. All rights reserved.